エアロゾル これらは地球の大気中に浮遊したままの小さな粒子であり、地球と地球の両方に強い影響を与える可能性があります。 気候変動 のように 空気質。それらは、火山の噴火や砂漠の塵などの自然源から発生する場合もあれば、化石燃料の燃焼などの人間の活動によって発生する場合もあります。
エアロゾルとは何ですか?なぜ重要なのでしょうか?
エアロゾルについて話すとき、多くの人は加圧容器に入った家庭用品を思い浮かべますが、気候学では、エアロゾルは天然鉱物の粉塵から産業活動から生じる化合物まで、幅広い粒子をカバーします。人為起源のエアロゾルは、太陽放射を反射または吸収し、雲の形成に影響を与える能力があるため、気候に大きな影響を与えます。
これらの粒子はサイズも特性も異なります。たとえば、 硫酸塩スプレー 化石燃料やバイオマスの燃焼によって生成されるエネルギーは、太陽放射を分散させる傾向があり、冷却効果を引き起こします。これらの粒子は、地球に届く太陽光の一部をそらす小さな鏡として機能します。一方、エアロゾルなどは、 黒い石炭煤とも呼ばれるこの物質は太陽放射を吸収し、局所的な温度の上昇を引き起こします。
エアロゾルの起源と種類
エアロゾルには主に 2 つの起源があります。
- 天然由来のエアロゾル: これらは、火山の噴火、砂嵐、風によって運ばれる海洋の塩などの自然現象から生じます。これらのエアロゾルは一般にサイズが大きく、大気中での寿命は比較的短いです。
- 人為起源のエアロゾル: その起源は、化石燃料の燃焼などの人間の活動です。これらのエアロゾルには、硫酸塩、硝酸塩、黒色炭素などが含まれます。多くの場合、それらは天然エアロゾルよりもサイズが小さく、大気中に長く留まるため、その影響はより長く、より広範囲に及びます。
さらに、これら 2 つの発生源を組み合わせた混合エアロゾルが見つかることもよくあります。たとえば、都市部では、産業活動からの粒子が浮遊した自然の粉塵粒子と混合する可能性があります。
気候に対するエアロゾルの影響: 複雑な役割
エアロゾルは、太陽から届くエネルギーと宇宙に放射されるエネルギーの間のバランスに影響を与える能力があるため、地球の気候システムにおいて重要な役割を果たしています。エアロゾルがこのシステムに影響を与える主な方法は 2 つあります。
- 直接的な効果: 硫酸塩エアロゾルなどの一部のエアロゾルには、太陽光を反射して宇宙に戻す能力があり、地表に到達する放射線の量を減らします。この現象により、 冷却効果 気候について。
- 間接的な効果: エアロゾルは雲の形成と進化にも影響を与えます。それらは水蒸気の凝結核として機能し、雲滴の形成を可能にします。領域内のエアロゾルが多いほど、雲内の液滴の数は多くなりますが、これらの液滴は小さくなり、雲の反射率が増加し、雲の寿命が延び、追加の冷却が発生する可能性があります。
ただし、すべてのエアロゾルが地球を冷却するわけではありません。エアロゾルのような ブラックカーボン化石燃料やバイオマスの不完全燃焼によって生成され、太陽光を吸収して大気を加熱します。これにより、 全体的な効果 エアロゾルの気候変動への影響は複雑で、場合によっては矛盾することさえあります。
エアロゾルが雲の形成に及ぼす影響
エアロゾルの重要な側面は、雲の形成に対する影響であり、それが降水量や地域の気候に影響を与えます。高レベルの粒子が存在する状態で形成された雲はより明るく、反射率が高くなる可能性があり、これは地表に届く太陽光の量が減少することを意味します。
しかし、大気中に過剰なエアロゾルが存在すると、雲の形成プロセスが妨げられる可能性があります。最近の NASA の研究では、 煙と粉塵のエアロゾル それらは放射線を吸収し、周囲の空気を暖めることができます。これにより、空気の上向きの流れが妨げられ、雲の発達が完全に妨げられます。つまり、水蒸気が雨として降水するのに十分な大きさの水滴に凝縮することができなくなります。したがって、過剰なエアロゾルは降雨の頻度を減らし、地域の気象パターンを変える可能性があります。
エアロゾルと気候変動: 地球温暖化を覆い隠す
気候変動との関連におけるエアロゾルの最も重要な特徴の 1 つは、エアロゾルが次のようなメカニズムとして機能することです。 マスクは地球温暖化の一部 温室効果ガスが原因。気候変動に関する政府間パネル (IPCC) の研究によると、産業革命以来、二酸化炭素とメタンの増加によって引き起こされる温暖化の約 3 分の 1 がエアロゾルによって相殺されています。
ただし、この補償効果にはジレンマがあります。各国が健康への悪影響を理由にエアロゾル排出量を削減する政策を実施するにつれ、エアロゾルの冷却効果は低下すると予想され、 地球温暖化を加速する。この現象はアジアやヨーロッパの工業地帯ですでに注目され始めており、大気質の改善が地域の気温上昇につながっています。
公衆衛生と気候変動政策のコスト
エアロゾルには冷却効果がありますが、その影響により気候変動の解決策とはみなされるべきではありません。 公衆衛生への深刻な影響。エアロゾル、特に化石燃料やバイオマスの燃焼から生じるエアロゾルは、呼吸器疾患や心血管疾患に関連しており、毎年何百万人もの死者を出しています。世界保健機関 (WHO) によると、大気汚染は年間約 7 万人の早期死亡の原因となっています。
このため、さまざまな国の気候政策は、大気の質の改善と地球温暖化を抑制する必要性のバランスをとることを目指しています。炭素回収などの新技術は、エアロゾル排出量を増やすことなく温室効果ガス排出量を軽減するために研究されています。
気候変動の緩和と公衆衛生の改善とのバランスを維持するには、技術の進歩と情報に基づいた意思決定が今後数年間鍵となるでしょう。
エアロゾルが気候科学において重要な要素であること、そして地球を冷やすか暖めるかにかかわらず、エアロゾルが地球温暖化に与える影響は否定できないことには疑いの余地がありません。その影響と、地球への影響をどのように管理できるかをより深く理解するには、今後の研究が不可欠です。